FR2556543A1 - Appareil de separation de signal de couleur - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TECHNIQUES D'ANALYSE DE SIGNAUX DE COULEUR. UN APPAREIL DE SEPARATION DE SIGNAL DE COULEUR COMPREND NOTAMMENT DES MULTIPLICATEURS 2, 2 DESTINES A MULTIPLIER UN SIGNAL DE LUMINANCE Y PAR DEUX GAINS RESPECTIFS PREDETERMINES, ET A FOURNIR DEUX NIVEAUX DE REFERENCE, DES CIRCUITS DE COMPARAISON 3, 3 DESTINES A COMPARER DEUX SIGNAUX DE COULEUR R, B AVEC LES NIVEAUX DE REFERENCE RESPECTIFS, ET A FOURNIR DEUX SIGNAUX DE COULEUR BINAIRES, ET UN CIRCUIT A PORTRE 4 QUI ACCOMPLIT UNE OPERATION LOGIQUE SUR LES DEUX SIGNAUX DE COULEUR BINAIRES ET FOURNIT DES SIGNAUX BINAIRES CORRESPONDANT A DES COULEURS PARTICULIERES DETERMINEES PAR LES GAINS. APPLICATION AUX MACHINES DE RECOLTE DE FRUITS.

Description

i La présente invention concerne un appareil de

séparation de signal de couleur et porte plus particulière-

ment sur un appareil de séparation de signal de couleur qui est destiné à séparer et à convertir sous forme binaire un signal correspondant seulement à des couleurs particulières,

à partir de signaux d'image fournis par une caméra de con-

trôle, pour obtenir ainsi des signaux binaires correspondant aux couleurs particulières. L'invention porte en particulier

sur un appareil qui convient à l'utilisation avec une machi-

ne de récolte de fruits, dans le but d'exclure de signaux d'image fournis par une caméra de contrôle, le ciel, les feuilles, etc, qui se trouvent dans le fond d'images de fruits, cette caméra constituant un moyen pour détecter les

positions de fruits à récolter.

Dans un type connu d'appareil de séparation de signal de couleur, la caméra de contrôle destinée à donner l'image d'un objet comprend un filtre optique qui ne laisse passer que des couleurs particulières, de façon à obtenir

des signaux binaires correspondant aux couleurs particuliè-

res, à partir de signaux d'image fournis par la caméra de

contrôle. Un autre type d'appareil connu effectue un traite-

ment logique pour obtenir une somme ou une différence portant sur des signaux de couleur qui correspondent à des couleurs particulières, parmi un ensemble de signaux de couleur émis

par une caméra vidéo en couleur.

Pour convertir sous forme binaire les signaux de couleur, on enregistre tout d'abord ces signaux dans une mémoire d'image ou un élément analogue, et on les soumet ensuite à un traitement logique numérique. Un tel processus exige une structure complexe et le traitement logique prend

du temps. Lorsqu'on utilise le filtre optique, il est néces-

saire de disposer de nombreuses sortes de filtres correspon-

dant aux couleurs particulières à convertir sous forme binai-

re. En outre, les deux appareils connus mentionnés ci-dessus présentent l'inconvénient important qui consiste en ce qu'il est impossible, sans compliquer considérablement le logiciel correspondant, de convertir sous forme binaire les signaux d'image qui sont obtenus dans des conditions dans lesquelles la luminosité ou la luminance s'écartent d'une cer- taine valeur. En particulier, il est impossible de maintenir la luminosité à un certain niveau lorsqu'on utilise l'appareil avec la machine de récolte de fruits mentionnée ci-dessus, qui

fonctionne à l'extérieur. D'autre part, les couleurs particu-

lières à échantillonner s'étendent sur une certaine plage, ce qui complique encore le traitement avec la structure connue, et des améliorations simples du matériel ne permettent pas de

traiter les signaux d'image en temps réel.

L'invention a été faite en considérant l'état de la technique indiqué cidessus, et elle a pour but de procurer un appareil de séparation de signal de couleur capable de fournir des signaux binaires correspondant à des couleurs particulières, en temps réel et indépendamment des niveaux de luminance. Pour atteindre ce but, l'appareil de séparation de

signal de couleur conforme à l'invention présente des carac-

téristiques essentielles basées sur le principe suivant:

On peut exprimer une certaine couleur par un vec-

teur représenté par l'équation (i) suivante: e = a + b V+ c..... (i) dans laquelle a, b et c sont des coefficients et A, V et r correspondent aux vecteurs des trois couleurs primaires de

la lumière.

On peut donc déterminer des couleurs particulières en déterminant les coefficients a, b et c, mais on ne peut

pas déterminer la couleur î sans obtenir une luminosité défi-

nie, du fait que chacun des coefficients comprend un parame-

tre de luminosité (niveau de luminance).

Des moyens d'entrée d'information d'image consis-

tant en une caméra de contrôle telle qu'une caméra vidéo en couleur sont normalement conçus de façon à fournir séparément

un signal de luminance Y et des signaux R, V et B correspon-

dant aux trois couleurs primaires. Les signaux Y, R, V et B

ont la relation qui est représentée par les équations (ii) -

() suivantes: R/Y = K1..... (ii) B/Y = K2..... (iii) V/Y = K3..... (iv) K1 + K2 + K3 = 1..... (v) Ainsi, on normalise et on détermine la couleur donnée t indépendamment de la luminosité, en déterminant le niveau de luminance Y et les paramètres de deux quelconques

des gains K1i à K3.

Plus précisément, lorsqu'on doit par exemple

extraire une couleur particulière e qui est rouge ou rougeâ-

tre, on obtient un signal binaire correspondant à la couleur

F particulière par un traitement logique simple, en prédé-

terminant K1 et K2 dans les équations (ii) et (iii), en uti-

lisant le signal de luminance Y, le signal de couleur rouge Ret le signal de couleur bleue B. Le principe de l'invention est également applicable lorsqu'on dispose du signal rouge R, du signal vert G et du signal bleu B, du fait que la somme des intensités de ces

signaux R, V et B est égale à l'intensité du signal de lumi-

nance Y. Autrement dit, le principe de l'invention est applicable si on dispose de trois quelconques des quatre signaux. Les divisions qui correspondent aux équations (ii) et (iii) dégradent la précision du traitement du fait qu'il

est difficile de traiter des signaux réels à large bande.

Pour éviter cet inconvénient conformément à l'invention, on modifie les équations (ii) et (iii) pour faire intervenir

des multiplications, et on traite les données par des multi-

plicateurs qui mettent en oeuvre les équations (ii') et (iii') suivantes. L'invention permet donc de sélectionner des couleurs particulières en temps réel, sans exiger une mémoire

pour enregistrer les signaux avant le traitement.

R = K1Y..... (ii') B = K2Y..... (iii') Pour accomplir le traitement de signal ci-dessus,

l'appareil conforme à l'invention comprend des multiplica-

teurs destinés à amplifier avec des gains prédéterminés un signal de luminance qui a été séparé des signaux d'image, des circuits de comparaison destinés à comparer les signaux

de couleur avec des limites supérieures et des limites infé-

rieures correspondant à des niveaux de séparation émis par les multiplicateurs, et à convertir les signaux de couleur sous forme binaire, et un circuit à porte destiné à accomplir une opération logique sur les signaux de couleur binaires fournis par les circuits de comparaison, et le circuit à porte émet les signaux binaires correspondant aux couleurs particulières. Les caractéristiques indiquées ci-dessus produisent

le résultat excellent suivant: on obtient les signaux binai-

res correspondant à des couleurs particulières avec une gran-

de précision, en temps réel et indépendamment de la luminan-

ce, en fixant seulement les rapports du signal de luminance et des signaux de couleur à des valeurs qui correspondent aux couleurs particulières. On peut en outre sélectionner comme on le désire la couleur échantillonnée en changeant seulement

les rapports.

Du fait qu'on peut déterminer comme on le désire la plage de la couleur à sélectionner, au moyen de la plage des gains par lesquels on multiplie le signal de luminance, on peut convertir sous forme binaire non seulement une couleur particulière mais également des signaux qui contiennent une

certaine plage de couleur. Ceci est un avantage très impor-

tant lorsqu'on convertit sous forme binaire une couleur telle

que celle d'un fruit, qui s'étend sur une certaine plage.

En plus du but principal indiqué ci-dessus, l'inven-

tion a les buts annexes suivants

(i) La diminution de diverses influences défavora-

bles sur la luminosité de l'objet, en incorporant dans les caractéristiques principales décrites des moyens destinés à supprimer des variations du niveau de base du signal de lumi-

nance et des signaux de couleur qui sont émis avec un coupla-

ge en continu, et à convertir ces signaux en signaux de com-

posante continue référencés à un niveau de masse absolu, avant leur traitement logique; (ii) La diminution d'influences défavorable de la luminosité du champ dans lequel uneopération d'identification de couleur de fruit est effectuée, en incorporant dans les caractéristiques principales décrites des moyens destinés à

régler automatiquement un diaphragme de la caméra de contr8-

le; (iii) L'incorporation dans les caractéristiques

principales décrites de moyens destinés à émettre une quanti-

té prédéterminée de lumière vers un fruit ou un autre objet, en synchronisme avec l'obtention d'une image, dans le but de

s'adapter à diverses conditions de champ, comme celles cor-

respondant à de la lumière venant par l'arrière, à un contre-

jour, à du beau temps, à du temps couvert, à du temps plu-

vieux, etc; (iv) L'incorporation dans les caractéristiques principales décrites de moyens destinés à émettre de la lumière vers l'objet, en une quantité prédéterminée, plusieurs fois à partir de directions différentes, et de moyens destinés

à accomplir une opération logique sur plusieurs signaux d'ima-

ge binaires qui sont obtenus en synchronisme avec l'émission de lumière, dans le but de séparer et d'identifier d'une manière sûre un ensemble d'objets qui sont groupés, l'un

derrière l'autre.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

seront mieux compris à la lecture de la description qui va

suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique montrant un appareil de séparation de signal de couleur conforme à un mode de réalisation principal de l'invention, La figure 2 est une représentation schématique

d'un panneau de commande qu'on utilise dans le mode de réa-

lisation ci-dessus, La figure 3 est un schéma synoptique de l'appareil cidessus, dans lequel il existe en outre un dispositif émetteur de lumière et un dispositif de réglage automatique de la vitesse de l'obturateur, La figure 4 est un schéma de circuit du mode de réalisation ci-dessus, dans lequel il existe en outre des moyens de modification de signal, La figure 5 est un diagramme séquentiel montrant le fonctionnement des moyens de modification de signal,' La figure 6 est un schéma de circuit montrant un dispositif de réglage automatique du diaphragme de la caméra, La figure 7 est une vue de côté d'un autre mode de réalisation, - La fgure 8 est un diagramme séquentiel montrant le fonctionnement d'un dispositif émetteur de lumière qui est utilisé dans le mode de réalisation de la figure 6, La figure 9 est un schéma synoptique montrant un mode de réalisation supplémentaire, La figure 10 est une vue en perspective montrant l'utilisation du mode de réalisation de la figure 8, Les figures 11A à 11C sont des représentations montrant des images correspondant à des signaux binaires obtenus respectivement dans le mode de réalisation de la

figure 8.

En considérant la figure 1, on voit une caméra de contrôle 1, consistant en une caméra vidéo en couleur, qui donne une image d'un arbre fruitier A, et l'information d'image correspondante, sous la forme d'un signal de luminance Y, est appliquée à l'entrée de multiplicateurs 2 et 2' Ces multiplicateurs 2 et 21 multiplient le signal de luminance Y par des gains KI, Ki', K2 et K2' fixés respectivement par

des potentiomètres RI, Ri', R3 et R2'. Les valeurs résultan-

tes sont appliquées à l'entrée de circuits de comparaison 3 et 3' en tant que niveaux de référence K1Y, Kl'Y, K2Y et K2'Y. Le circuit de comparaison 3 sélectionne et convertit sous forme binaire les signaux de couleur rouges R entre un niveau de référence de limite supérieure K1Y et un niveau de

référence de limite inférieure K2Y et le circuit de comparai-

son 3' sélectionne et convertit sous forme binaire les signaux de couleur bleus B entre un niveau de référence de limite spérieure KI'Y et un niveau de référence de limite inférieure K2'Y. Une porte 4 produit un signal correspondant à une fonction logique ET des signaux de couleur binaires R' et B' qui sont émis par les circuits de comparaison 3 et 3'. La porte 4 ne présente donc en sortie que les couleurs particulières V, sous la forme de signaux de couleur binaires

F particuliers, qui correspondent à un fruit a qui est com-

pris dans la plage déterminée par l'utilisation des gains K1, Ki', K2 et K2', et une image qui n'est fonction que des signaux binaires correspondant au fruit a est présentée sur

un écran Sa d'un moniteur de télévision 5.

Pour faciliter la détermination des couleurs par-

ticulières à convertir sous forme binaire, l'appareil de

séparation de signal de couleur conforme à ce mode de réali-

sation comprend un panneau de commande 6a qui comporte des boutons de commande Cl, Cl', C2 et C2' disposés selon deux directions sur ce panneau, pour commander respectivement les potentiomètres R1, Ri', R2 et R2'. Plus précisément, comme le montre la figure 2, les boutons de commande Cl et Cl' destinés à commander les potentiomètres R1 et Ri', pour déterminer les niveaux de conversion en binaire des signaux de couleur rouges R, sont disposés l'un au-dessus de l'autre pour pouvoir etre déplacés dans des directions horizontales,

tandis que les boutons de commande C2 et C2' destinés à com-

mander les potentiomètres R2 et R2' pour déterminer les niveaux de conversion en binaire des signaux de couleur bleus B, sont disposés côte à côte pour pouvoir être déplacés dans des directions verticales. Le panneau 6a comporte, au-dessus des boutons de commande C1 et Ci', et du côté droit des boutons de commande C2 et C2', un affichage en couleur dont les teintes varient progressivement conformément aux

positions des boutons de commande C1, Cl', C2 et C2', c'est-

à-dire conformément aux gains K1, Ki', K2 et K2' précités.

L'opérateur peut ainsi reconnaître intuitivement que les couleurs à convertir en binaire sont dans une plage f qui est

définie par des lignes tracées dans le prolongement des qua-

tre boutons de commande.

La partie ayant une forme triangulaire sur la

figure 2 est colorée de façon que le vert passe progressive-

ment au rouge lorsqu'on se déplace vers la droite, et au bleu lorsqu'on monte, ce qui permet de percevoir aisément la

plage des signaux de couleur convertis en binaire.

On notera que les références R, B et V sur la figu-

re 2 désignent les plages des trois couleurs primaire, rouge, bleu et vert, et que la référence W désigne une plage de blanc. On peut modifier l'appareil des figures 1 et 2 pour

lui incorporer un dispositif émetteur de lumière et un dispo-

sitif de réglage automatique de la vitesse de l'obturateur,

comme il est décrit ci-après.

En considérant la figure 3, on voit une caméra de contrôle 1, consistant en une caméra vidéo en couleur, qui

comporte un obturateur 50 qui constitue un moyen pour com-

mander le niveau de lumière incidente qui pénètre dans la caméra, et cette caméra porte une lampe-éclair 52 faisant

fonction de dispositif émetteur de lumière. La caméra 1 com-

porte en outre un dispositif de commande d'obturateur 54 des-

tiné à commander la vitesse de l'obturateur 50 et à faire en sorte que la lampe-éclair 52 et l'obturateur 50 fonctionnent en synchronisme, au moyen d'un signal de déclenchement TG pour la lampe-éclair 52. L'obturateur 50 est ainsi actionné simultanément à l'émission de lumière par la lampeéclair 52, ce qui fait que la caméra 1 capte l'image d'un fruit avec une lumière constante. (On se référera au mode de réalisation

des figures 7 et 8 en ce qui concerne les détails de la com-

mande de la lampe-éclair.)

Un dispositif d'identification de couleur 20 con-

vertit en signaux binaires correspondant uniquement au fruit les signaux d'image de couleur qui correspondent à une seule image fournie par la caméra de contrôle 1, et les signaux

binaires sont enregistrés dans une mémoire d'image 22. Simul-

tanément, le résultat est présenté sur un moniteur de télévi-

sion 5 et un dispositif de commande 24 accomplit la détection de la position du fruit et d'autres traitements, ce qui fait que l'appareil est capable de discriminer automatiquement

entre un fruit et d'autres objets.

On va maintenant considérer la figure 4 qui montre

des détails du dispositif d'identification de couleur 20.

L'information d'image ou le signal de luminance Y produit

par la caméra de contrôl81e 1 est appliqué par l'un des cir-

cuits de rétablissement de composante continue 28, qu'on décrira ultérieurement, à un circuit de multiplication 30 qui comporte deux multiplicateurs 2 et 2'. Dans le circuit de multiplication 30, le signal de luminance Y est multiplié par les gains K1, KM', K2 et K2' qui sont fixés respectivement par les potentiomètres Rl, R1', R2 et R2' et ce signal est appliqué ensuite à des circuits de comparaison 3 et 3'. On utilise les valeurs ainsi obtenues en tant que niveaux de référence K1Y, Ki'Y, K2Y et K2'Y pour convertir sous forme binaire les signaux de couleur rouges R et les signaux de couleur bleus B. Les signaux de couleur rouges et bleus R et B que

la caméra de contrôle 1 émet en compagnie du signal de lumi-

nance Y sont également appliqués aux circuits de comparaison

3 et 3'. Chacun de ces circuits de comparaison 3 et 3' cons-

titue un comparateur à fenêtre qui comporte deux comparateurs A1 et A2 et un circuit séparateur inverseur G1. Les signaux de couleur R et B qui sont compris entre les limites supé- rieures K1Y et K2Y et les limites inférieures Kl'Y et K2'Y des niveaux de référence sont sélectionnés et convertis

sous forme binaire. La porte ET 4 produit un signal de sor-

tie qui correspond à la combinaison logique ET des signaux binaires résultants R' et B', et la mémoire d'image 22 reçoit les signaux de couleur binaires particuliers F qui correspondent uniquement au fruit qui est compris dans la

plage déterminée par les potentiomètres Rl, Ri', R2 et R2'.

La caméra de contrôle 1 émet le signal de lumi-

nance Y, les signaux de couleur rouges R et les signaux de couleur bleus B en couplage en alternatif, et ces signaux ont donc un niveau de base Pd variable. Les circuits de rétablissement de composante continue 28 sont prévus pour fixer le niveau de base Pd de façon qu'il corresponde à un

niveau de masse absolu (niveau MASSE, 0 V). Chacun des cir-

cuits de rétablissement de composante continue 28 comprend

un circuit échantillonneur-bloqueur A3 destiné à échantil-

lonner et à bloquer un signal d'entrée V1 en synchronisme

avec les fronts montants HD d'un signal d'entrée de synchro-

nisation horizontale qui provient d'un amplificateur hori-

zontal AO, comme il est représenté sur la figure 5, et un

amplificateur différentiel A4 destiné à produire une diffé-

rence entre le signal d'entrée Vi et un signal de sortie Vref du circuit échantillonneur-bloqueur A8. En d'autres termes, le circuit de rétablissement de composante continue 28 est conçu de façon à convertir le signal d'entrée Vi en un signal à composante continue Vo, référencé au niveau de

masse absolu.

Lorsque la structure des figures 3 à 5 est incor-

porée dans l'appareil des figures 1 et 2, le signal de lumi-

il nance Y et les signaux de couleur R et B sont traités par les circuits de rétablissement de composante continue 28 avant d'être appliqués en entrée du circuit de multiplication 30 et des circuits de comparaison 3 et 3'. Les signaux de couleur sont donc séparés avec une grande précision, même s'il existe des variations de la luminosité du fruit sur lequel porte la mesure. La figure 6 montre un exemple de commande de

diaphragme pour la caméra. Bien que la relation entre le dis-

positif de commande d'obturateur 54 et le dispositif de com-

mande 24 soit légèrement modifiée, cet exemple est capable d'éliminer encore davantage l'influence de la luminosité du fruit. Sur la figure 6, la référence 40 désigne un codeur de diaphragme qui est accouplé fonctionnellement à un diaphragme de la caméra, et la référence 42 désigne un moteur destiné à régler le degré d'ouverture du diaphragme. Les signaux provenant du codeur 40 sont appliqués à l'entrée de

deux comparateurs 44 et 44', tandis que les signaux de lumi-

nance Y provenant de la caméra de contrôle 1 sont également appliqués à l'entrée de ces comparateurs 44 et 44'. Les signaux de sortie des comparateurs 44, 44' sont appliqués à l'entrée d'un circuit d'attaque de moteur qui comprend des circuits de commutation 48 et 48'. Lorsque le circuit de commutation 48, par exemple, est activé, le moteur 42 tourne en sens avant, tandis que lorsque le circuit de commutation 48' est activé, le moteur 42 tourne en sens arrière. On

règle ainsi automatiquement le degré d'ouverture du diaphrag-

me en fonction des variations des signaux de luminance Y. Il est évidemment possible d'incorporer seulement la structure de la figure 6 dans l'appareil des figures 1 et 2. On va maintenant décrire un mode de réalisation

représenté sur les figures 7 et 8, qui convient à l'utilisa-

tion à contre-jour, par temps nuageux et tard dans l'après-

midi. Comme le montre la figure 7, dans ce mode de réalisa-

tion une caméra de contrôle 1 de l'appareil de séparation de signal de couleur 6 est montée à une extrémité d'un bras articulé 62 d'un robot de récolte de fruits. L'extrémité du bras 62 porte au moins une lampe-éclair 52, faisant fonction de dispositif émetteur de lumière, en position adjacente à la caméra 1. La référence 53 désigne un panier de recueil des fruits. Le bras 62, qui peut osciller verticalement autour d'articulations, est fixé de façon à pouvoir pivoter à sa base sur un chariot 51. Le bras 62 est réglé de façon à

s'étendre dans une direction appropriée, après quoi la camé-

ra i donne une image d'un fruit a. Il existe des moyens pré-

vus pour sélectionner et convertir sous forme binaire unique-

ment les couleurs particulières dans les signaux d'image qui

correspondent au fruit a (comme décrit précédemment en rela-

tion avec les figures 1 et 2). Ceci fournit une information

concernant la position du fruit, sa direction, etc. On main-

tient constante, dans une certaine mesure, la luminosité au moment de la formation de l'image du fruit a, en faisant en

sorte que la lampe-éclair 52 émette de la lumière en synchro-

nisme avec l'action de formation de l'image du fruit. Ce

mode de réalisation est caractérisé par un dispositif de com-

mande pour la lampe-éclair 52.

Comme le montre la figure 8, la caméra émet un

signal de synchronisation verticale VD et un signal de char-

gement en mémoire FMCD est également produit pour charger les signaux d'image dans une mémoire d'image (telle que celle désignée par la référence 22 sur la figure 3), qui enregistre temporairement les signaux d'image provenant de la caméra 1. Le signal FMCD produit un premier signal de synchronisation F1 qui, en association avec le signal VD, donne un second signal de synchronisation F2. On différentie les fronts montants du signal F2 pour produire un troisième signal de synchronisation SH1 qui produit à son tour un signal d'impulsion de déclenchement SH2 pour commander

l'émission de lumière par la lampe-éclair 52. Ainsi, la lam-

pe-éclair 52, actionnée par le signal d'impulsion de déclen-

chement SH2, est capable d'émettre automatiquement de la lumière en synchronisme avec la formation de l'image du fruit ou avec l'introduction de l'image dans la mémoire d'image. La lampe-éclair 52 émet de la lumière en une quantité qui permet une exposition appropriée dans un rayon d'action L du bras 62, ou dans une plage de mouvement du bras suffisamment étendue pour cueillir le fruit a. On évite ainsi la formation d'une image non, satisfaisante du fruit, à

cause d'une sous-exposition.

On peut d'autre part diaphragmer'la camera 1 à une

valeur fixe pour maintenir l'exposition appropriée à la quan-

tité de lumière émise par la lampe-éclair 52, dans le rayon d'action L. La caméra 1 convient donc à l'utilisation avec

une ouverture de diaphragme suffisamment réduite pour pou-

voir négliger l'influence de la lumière naturelle, et obte-

nir une information d'image satisfaisante, d'une manière

sûre, aussi bien avec une lumière favorable qu'en contre-

jour, et indépendamment du temps ou de l'heure de la journée.

On va maintenant décrire le mode de réalisation des figures 9 à llC, qui est adapté à la formation de l'image d'un objet particulier avec une seule caméra lorsque, par exemple, plusieurs fruits sont groupés de façon qu'un fruit

se trouve derrière un autre.

En considérant les figures 9 et 10, on voit une caméra de contrôle unique, 1, telle qu'une caméra vidéo, qui est équipée de lampes-éclair 52 placées de part et d'autre de la caméra 1 et faisant fonction de moyens émetteurs de lumière. Les trois éléments sont placés de façon que leurs chemins optiques se rencontrent pratiquement en un seul point. (Les moyens émetteurs de lumière peuvent cependant être constitués par une seule lampe-éclair 52 pouvant être placée alternativement du côté droit et du côté gauche de la caméra 1.) La caméra vidéo 1 forme une image d'un objet ou d'un fruit a dans ce mode de réalisation comme dans les

modes de réalisation-précédents. Les signaux d'image résul-

tants D1 sont convertis en binaire par un dispositif de con-

version en binaire ou un dispositif d'identification de cou-

leur 20, sur la base des couleurs particulières qui corres-

pondent au fruit. Des signaux binaires D2 sont émis vers une

mémoire d'image 22' et ils sont ensuite utilisés pour pré-

senter une image du fruit a sur un dispositif d'affichage

tel qu'un moniteur de télévision 5.

La mémoire d'image 22' comprend des mémoires 22a et 22b qui correspondent en nombre aux lampes-éclair 52a et 52b, pour émettre de la lumière en quantité prédéterminée plusieurs fois dans des directions différentes. Le signal de sortie de la mémoire d'image 22' est appliqué aux moyens d'affichage 5 par l'intermédiaire d'un circuit ET 60 qui constitue un moyen réalisant une fonction logique ET. La mémoire 22a reçoit par l'intermédiaire d'une porte ET 62

des signaux de sortie qui proviennent du dispositif d'iden-

tification de couleur 20 et des signaux de déclenchement TG

pour la lampe-éclair 52a, et la mémoire 22b reçoit par l'in-

termédiaire d'une porte ET 64 des signaux de sortie prove-

nant du dispositif d'identification de couleur 20 et les

signaux de déclenchement pour la lampe-éclair 52b.

On peut actionner un commutateur SW pour appliquer

alternativement les signaux de déclenchement TG aux diffé-

rentes lampes-éclair 52a et 52b, grâce à quoi le fruit a

reçoit des éclairs provenant de directions différentes.

Simultanément, la caméra vidéo 1 forme l'image du fruit a et des signauxd'image binaires D2 sont enregistrés dans les

mémoires 22a et 22b correspondant respectivement aux lampes-

élciar 52a et 52b. Le circuit ET 60 donne un signal corres-

pondant à la combinaison logique ET des signaux d'image qui

sont enregistrés dans ces mémoires 22a et 22b.

Comme le montre la figure 11A, l'image binaire D2' qui est enregistrée dans l'une des mémoires, 22a, est telle que trois fruits A1, A2 et A3 se chevauchent mutuellement, et deux des fruits A1 et A3 sont séparés par une ombre qui apparaît le long d'une frontière entre eux, à cause de

l'émission de lumière par l'une des lampes-éclair 52a.

L'image binaire D2" enregistrée dans l'autre mémoi-

re 22b, qui est représentée sur la figure 11B, est telle que les deux fruits A1 et A2 sont séparés par une ombre qui apparaît le long d'une frontière entre eux, du fait que la

lumière est émise dans une direction différente.

On obtient donc automatiquement un signal d'image D3 tel que celui représenté sur la figure 11C, dans lequel les trois fruits A1, A2 et A3 sont séparés les uns des autres, en soumettant seulement les deux images binaires D2' et D2" au traitement logique donnant la combinaison logique ET de ces deux images. L'invention procure-donc un appareil

capable de séparer et de sélectionner un fruit lorsque plu-

sieurs fruits sont groupés ensemble, au moyen de la caméra

de contrôle et par un traitement très simple.

Le traitement logique décrit ci-dessus peut non seulement être un traitement matriciel destiné à traiter les signaux D2' et D2" enregistrés dans les deux mémoires 22A et 22B de la mémoire d'image 22', mais également un traitement effectué au moyen d'une simple porte ET, pour effectuer un traitement rapide. Il est donc possible de simplifier le

traitement nécessaire pour séparer et sélectionner un fruit.

On peut en outre accomplir de façon similaire le traitement logique décrit, aussi bien en mode analogique

qu'en mode numérique.

L'appareil utilisé n'exige pas le pointage de la caméra et il suffit d'émettre plusieurs fois de la lumière vers l'objet, à partir de directions différentes. Il y a donc une concordance parfaite entre les coordonnées des signaux d'image qui sont enregistrés dans les différentes mémoires de la mémoire d'image. Ceci offre l'avantage de ne nécessiter aucun traitement spécial de changement de coordonnées pour

séparer et sélectionner plusieurs fruits.

Il va de soi que de nombreuses modifications peu-

vent être apportées au dispositif et au procédé décrits et

représentés, sans sortir du cadre de l'invention.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Appareil de séparation de signal de couleur destiné à séparer et à convertir sous forme binaire des signaux correspondant seulement à des couleurs particulières (CF), à partir de signaux d'image fournis par une caméra de contrôle (1) à diaphragme réglable, pour obtenir ainsi des

signaux binaires (F) correspondant aux couleurs particuliè-

res (F), caractérisé en ce qu'il comprend: des multiplicateurs (2, 2') destinés à amplifier avec des gains prédéterminés (K1, Ki', K2, K2') un signal de

luminance (Y) séparé à partir des signaux d'image, un cir-

cuit de comparaison (3, 3') destiné à comparer des signaux de couleur (R, B) avec des limites supérieures (KlY, K2Y) et des limites inférieures (Kl'Y K2'Y) correspondant à des niveaux de séparation émis par les multiplicateurs (2, 2'), et à convertir ces signaux de couleur (R, B) sous forme binaire, et un circuit à porte (4) destiné à accomplir une opération logique sur des signaux de couleur binaires (R', B') fournis par les circuits de comparaison (3, 3'), et ce circuit à porte (4) présente en sortie des signaux binaires

(F) qui correspondent aux couleurs particulières (t).

2. Appareil de séparation de signal de couleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend

en outre un circuit de rétablissement de composante conti-

nue (28) destiné à convertir le signal de luminance et les

signaux de couleur en signaux à composante continue référen-

cés à un niveau de masse absolu, avant l'application aux

multiplicateurs et aux circuits de comparaison.

3. Appareil de séparation de signal de couleur

selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractéri-

sé en ce qu'il comprend en outre au moins une lampe-éclair (52) destinée à émettre de la lumière simultanément à la formation de l'image d'un fruit, sur la base d'un signal de

synchronisation verticale (VD) qui est émis par la caméra.

4. Appareil de séparation de signal de couleur

selon l'une quelconque des revendications i à 3, dans lequel

la caméra estmunie de lampes-éclair disposées de part et d'autre de la caméra; caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens (20) destinés à convertir sous forme binai- re à la fois un signal d'image résultant d'une émission de lumière par une première des lampes-éclair, et un signal d'image résultant d'une émission de lumière par la seconde lampe-éclair, à la suite de l'émission de lumière par la première lampe- éclair, et des moyens (22', 60) destinés à accomplir une opération logique sur les deux signaux et à

produire un seul signal binaire composite.

5. Appareil de séparation de signal de couleur

selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé

en ce qu'il comporte en outre des moyens (40, 42, 44, 46)

destinés à régler automatiquement un diaphragme de la caméra.